انواع مواد معدنی Minerals در همه جا هستند. دانشمندان بیش از 4000 ماده معدنی را در پوسته زمین شناسایی کرده اند، اگر چه بخش عمده پوسته زمین از چند تای آنها تشکیل شده است. با اروم ماشین صنعت همراه باشید.
مواد معدنی چه مشخصه هایی دارند؟
تقریباً تمام غذاهای ما نمک دارد و نمک هم چیزی نیست جز یک ماده معدنی به نام هالیت یا کلرور سدیم. ما مواد معدنی را می پوشیم، با مواد معدنی و روی مواد معدنی زندگی می کنیم و زیبایی مواد معدنی را تحسین می کنیم.
ماده معدنی چیست؟
مواد معدنی در همه جا هستند. دانشمندان بیش از 4000 ماده معدنی را در پوسته زمین شناسایی کرده اند، اگر چه بخش عمده پوسته زمین از چند تای آنها تشکیل شده است.
⇐ یک ماده معدنی دارای ویژگی های زیر است:
⇐ باید جامد باشد.
⇐ باید بلوری باشد، به این معنی که یک آرایش و نظم تکراری از اتم ها داشته باشد.
⇐ باید به طور طبیعی به وجود آید.
⇐ باید غیر معدنی باشد.
⇐ باید یک ترکیب شیمیایی خاص داشته باشد.
مواد معدنی را می توان با خواص فیزیکی شان، مانند سختی، رنگ، جلوه (درخشندگی) و بو شناخت. رایج ترین روش آزمایشگاهی که برای شناسایی یک ماده معدنی مورد استفاده قرار می گیرد، پراش اشعه ایکس (XRD) است، پراش اشعه ایکس تکنیکی است که در آن نور اشعه ایکس بر روی یک نمونه تابانده می شود و مشاهده می شود که نور خروجی از نمونه چگونه خم می شود.
تعریف یک ماده معدنی محدودتر از آن چیزی است که ممکن است در ابتدا فکر کنید. به عنوان مثال، شیشه از شن و ماسه ساخته شده که غنی از ماده معدنی کوارتز است. اما شیشه یک ماده معدنی نیست، زیرا بلوری نیست. در عوض، شیشه تجمعی تصادفی از مولکول ها دارد.
یا فولاد با مخلوط کردن مواد معدنی فلزی مختلف مانند آهن، کبالت، کروم، وانادیوم و مولیبدن ساخته می شود اما فولاد یک ماده معدنی نیست، زیرا به وسیله انسان ساخته شده و بنابراین به شکل طبیعی به وجود نمی آید.
در مقابل تقریباً هر سنگی که انتخاب می کنید از مواد معدنی تشکیل شده است. در ادامه ویژگی های مواد معدنی را با جزئیات بیشتری بررسی می کنیم.
جامد بلوری
مواد معدنی جامدات «بلوری» هستند. یک بلور جامدی است که اتم هایش در یک الگوی تکرار شونده منظم قرار گرفته اند.
یون های سدیم با یون های کلرید به هم می پیوندند تا نمک طعام (هالیت) بسازند. همه دانه های نمک که در یک نمک پاش هستند این ساختار بلوری را دارند.
مواد غیرآلی یا معدنی
مواد آلی ترکیبات بر پایه کربنی هستند که به وسیله موجودات زنده ساخته می شوند و شامل پروتئین، کربوهیدرات و روغن می شوند. مواد معدنی ساختاری دارند که مشخصه جرم های زنده نیست. زغال سنگ از بقایای گیاهان و جانوران ساخته شده است.
آیا ذغال سنگ ماده معدنی است؟ زغال سنگ به عنوان سنگ رسوبی طبقه بندی شده است اما ماده معدنی نیست.
مواد معدنی به وسیله فرایندهای طبیعی ای ساخته می شوند که داخل زمین یا روی زمین رخ می دهند. الماس که در اعماق پوسته زمین ساخته می شود یک ماده معدنی است، اما الماسی که در آزمایشگاه توسط انسان ها ساخته می شود چنین نیست.
در هنگام خرید الماس ساخته شده در آزمایشگاه به عنوان جواهرات مراقب باشید. زیرا ممکن است زیبا باشد، اما الماس نیست و از نظر فنی یک ماده معدنی نیست.
ترکیب شیمیایی
تقریبا همه پوسته زمین (98.5٪) از هشت عنصر (اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم، آهن، کلسیم، سدیم، پتاسیم و منیزیم) تشکیل شده است و این عناصر هستند که بیشترین میزان مواد معدنی را تشکیل می دهند.
تمام مواد معدنی ترکیبات شیمیایی خاص خود را دارند. ماده معدنی نقره تنها از اتم های نقره ساخته شده است و الماس تنها از اتم های کربن تشکیل شده است اما بیشتر مواد معدنی از ترکیبات شیمیایی ساخته شده اند.
هر ماده معدنی دارای فرمول شیمیایی خاص خود است. نمک طعام (که به عنوان هالیت هم شناخته می شود) NaCl (کلرید سدیم) است. کوارتز از دو اتم اکسیژن تشکیل شده که با یک اتم سیلیکون پیوند تشکیل داده و با فرمول شیمیایی SiO2 نشان داده می شود.
در طبیعت، چیزها به ندرت به همان سادگی داخل آزمایشگاه هستند و بنابراین نباید باعث تعجب شود اگر برخی از مواد معدنی دارای طیف وسیعی از ترکیبات شیمیایی باشند. یک مثال مهم در علوم شناخت زمین، اولیوین است که دارای سیلیکن و اکسیژن و همچنین مقداری آهن و منیزیم (Mg, Fe)2SiO4 است.
ویژگی های فیزیکی
برخی از مواد معدنی را می توان با امکاناتی کمی بیش از چشم غیر مسلح شناسایی کرد. با این کار می توانیم ویژگی های فیزیکی ماده معدنی را بررسی کنیم. این ویژگی ها شامل موارد زیر است:
⇐ رنگ: رنگ مواد معدنی.
⇐ رگه: رنگ پودر ماده معدنی (اغلب با رنگ کل ماده معدنی متفاوت است).
⇐ جلوه: درخشندگی.
⇐ چگالی: جرم در حجم، معمولاً به آن «وزن مخصوص» (یا چگالی ویژه) گفته می شود. این چگالی نسبت به چگالی ماده مرجع آب سنجیده می شود.
⇐ ورقه ورقه شدگی: تمایل ماده معدنی به شکافتن در امتداد سطوح ضعیف است.
⇐ شکست: الگویی که یک ماده معدنی شکسته می شود.
⇐ سختی: این که کدام مواد معدنی می توانند خراشیده شوند و کدام مواد معدنی می توانند خراش بدهند.
یک ماده معدنی یک جامد غیر آلی بلوری است.
یک ماده معدنی از طریق فرایندهای طبیعی تشکیل می شود و ترکیب شیمیایی مشخصی دارد.
مواد معدنی را می توان با ویژگی های فیزیکی خاص شان، مانند ساختار بلوری، سختی، چگالی، شکست و رنگ شناسایی کرد.
ماده معدنی سنگ آهن (لیمونیت، هماتیت، مگنتیت)
سنگ آهن یکی از معروف ترین پر مصرف ترین و پرکاربردترین مواد معدنی است.از مهمترین کاربردهای تخصصی ماده معدنی آهن میتوان به تهیه و تولید فولاد اشاره کرد. فولاد مصرفی صنایع خودروسازی، ساختمان سازی، کشتیرانی، صنایع دفاع و… از مواد معدنی آهن داربدست می آید. معدن سنگ آهن انواع مختلفی دارد که سنگ آهن هماتیت و سنگ آهن مگنتیت دو نوع پر کاربرد آن است. ماده معدنی سنگ آهن مگنتیت دار یک ماده معدنی پر مصرف برای ساخت آهنربا است و سنگ آهن هماتیت ماده معدنی آهن دار در صنعایع رنگسازی، استیل و در نهایت به منظور استخراج آهن کاربرد دارد.
نکته : شهابسنگ ها بدلیل داشتن آهن و نیکل بالا بدلیل منشا خارج از زمینی در این گروه قرار نمیگیرند.
نکته: در کنارسنگ معدن آهن کانسنگها عناصر کمیاب و با ارزش دیگری مانند:اورانیوم، بیسموت و فلزات نادر خاکی نیز یافت میشود.
مواد معدنی زغال سنگ
انواع معادن زغالسنگ از انباشت یکجا و توده ای ، درنهایت فشرده شدن و تحمل گرما برخی گیاهان در محیط های خاص به وجود میآید که اکثراً از گیاه سرخس است. زغال سنگ کانی سیاه رنگ بسیار پرمصرف در صنایع متقاضی سوخت و انرژی می باشد. که دارای دو نوع زغال سنگ حرارتی و زغال سنگ کک شو در طبیعت یافت میشود. صنایع مصرف ماده معدنی زغال سنگ صنایع شیمیایی، صنایع فلزی، صنایع فولاد و… می باشد.
نکته: بعضی از زمین شناسان حتی معدنکاران معتقدند که زغالسنگ کانی نیست.
مواد معدنی مس دار
مس فلز سرخ رنگی که در صنایع مختلف بسیارکاربرد دارد. این فلز دارای آلیاژهای مختلفی و کاربردهای صنعتی بسیار فراوان است از مهمترین کاربردهای مس میتوان به تولید سیم مسی مفتولی، انواع ظروف مسی، انواع لولههای مسی و بسیاری از قطعات الکترونیکی را نام برد.
مواد معدنی روی دار
مواد معدنی روی دار در عیارهای خیلی پایین در دوران های مختلف زمین شناسی تشکیل شده اند. فلز روی از قدیمیترین فلزات مصرف شده در عصار گذشته می باشد. این فلز بخاطر خواص مختلف از جمله واکنشپذیری، خواص الکتروشیمیایی، کاهش نقطه ذوب روی، سیالیت، استحکام بالای در عوامل فرسایشی، شکل پذیری خوب، مقاومت کششی بالا، ماده مغذی، التیام دهندگی و ظرفیت بالا برای عملآوری سطح اشاره کرد.
مواد معدنی سرب دار
مقادیر مختلف از عیار های متفاوت از این فلز سمی در نهشته ها یافت می شود در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره دیده می شود. دارای خواص رسانایی الکتریکی خیلی پایینی است.جزء کانسنگ های قابل استخراج دسته بندی می شود. سرب حداقل از ۷۰۰۰ سال پیش تا حال قابل استفده توسط انسان های قدیم بوده است. انسان های ماقبل تاریخ در غرب آسیا از سنگ های حاوی سرب با نام گالنا نام می برده اند. بهدلیل خواصی چون فراوانی، چگالی و شکلپذیری بالا، نقطه ذوب پایین و مقاومت بالای سرب در برابر اکسید شدن درصنایع مختلف کاربرد اساسی دارد .
نمونه گالن از ترکیبات سولفیدی سرب متقاضی های کلکسیونی خاص خود راد دارد. درصد های بالایی از نقره همراه گالن می شود که بدلیل ساختار شیمیایی خاص از ارزش اقتصادی سرب کاهش می دهد.
مواد معدنی سیلیس دار
سیلیس یک ماده معدنی بسیار مقاوم در برابر تغییرات حرارت و گرما و فرایندهای شیمیایی است و همین خواص صنعتی باعث تحول های عظیمی درصنعت سیلیس بلوری در طی چند هزار سال زندگی بشر شده است. ساخت و تولید شیشه در چند هزار سال قبل از میلاد موید این نظر بوده است.
بوراتها (Borates)
- بیشتر مواد معدنی بورات کمیاب هستند، اما برخی از آنها ذخایر بزرگی را تشکیل میدهند که به صورت تجاری استخراج می شوند.
- کانیهای این طبقه بندی مواد معدنی حاوی گروههای بور-اکسیژن هستند که میتوانند در پدیدهای به نام پلیمریزاسیون به یکدیگر متصل شوند و زنجیرهها، صفحات و گروههای متعدد مجزایی را تشکیل دهند.
- اگرچه بورت معمولاً در هماهنگی مثلثی با سه اکسیژن یافت میشود، اما در گروههای چهار وجهی نیز وجود دارد.
- دو موقعیت زمین شناسی برای تشکیل کانیهای بورات مساعد است. اولین موقعیت از نظر تجاری ارزشمندتر است و شامل محیطی است که در آن یک حوزه نفوذناپذیر، محلول های حاوی بورات ناشی از فعالیت های آتشفشانی را دریافت می کند.
- دومین محیط زمین شناسی برای تشکیل کانیهای بورات، یک محیط غنی از کربنات دگرگونی است، جایی که آنها در نتیجه تغییر سنگهای اطراف توسط گرما و فشار تشکیل میشوند.
مواد معدنی فلزی (Metallic Minerals)
کانی های فلزی همانطور که از نام آن پیداست، کانیهایی هستند که حاوی یک یا چند فلز هستند و از یک یا چند عنصر فلزی تشکیل شده اند و ظاهری درخشان دارند.
این گروه های مواد معدنی معمولاً به صورت ذخایر معدنی به وجود می آیند و رسانای خوبی برای الکتریسیته و همچنین گرما هستند. آن ها به عنوان منبع بالقوه فلز به کار می روند و می توانند از طریق معدنکاری استخراج شوند.
با این حال، کانی های فلزی می توانند شکننده باشند و تمایل به نقطه ذوب یا جوش پایین دارند. آن ها انعطاف پذیر هستند، یعنی می توانند بدون شکستن تغییر شکل دهند و به استثنای جیوه معمولاً در دمای اتاق جامد می باشند.
منگنز، مس، طلا، نقره، انواع سنگ آهن و بوکسیت نمونه هایی از کانی های فلزی هستند. خود کانی های فلزی هم به کانی های فلزی آهنی و غیرآهنی تقسیم می شوند. کانی های آهنی به موادی گفته می شود که حاوی آهن هستند و کانی های غیرآهنی آن هایی هستند که آهن ندارند.
مواد معدنی غیرفلزی (Non-metallic minerals)
در طبقه بندی انواع مواد معدنی ذخایر معدنی غیرفلزی شامل معادن سنگ و خاک رس و شن و ماسه است. کانی های غیرفلزی حاوی عناصر فلزی نیستند، در عوض از عناصر شیمیایی تشکیل شده اند که معمولاً خواص یا ویژگی های فلزات را ندارند.
آن ها دارای طیف وسیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی هستند، از جمله داشتن رسانایی حرارتی و الکتریکی کم، که باعث می شود اساساً عایق های خوبی در برابر الکتریسیته و گرما باشند. آنها همچنین مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و خوردگی نشان می دهند.
فلزات قابل استخراج در ترکیب شیمیایی این گونه کانی ها وجود ندارد. خاک رس، الماس، دولومیت، کوارتز، سنگ آهک، گچ و میکا نمونه هایی از کانی های غیرفلزی هستند.
- سنگ های آتشفشانی در برخی مناطق، دارای رسوبات بوکسیت هستند. سنگ معدن بوکسیت بیشتر در سنگ های عمیقاً هوازده وجود دارد.
- فلز آهن استخراج شده از سنگ آهن. هرگز به صورت خالص وجود ندارد و باید با از بین بردن ناخالصی ها از سنگ آهن استخراج شود.
- طلا قدیمی ترین و با ارزش ترین عنصر شناخته شده است.
- سنگ معدن منگنز یک سنگ معدنی فلزی شکننده یا خاکستری مایل به سفید است که به اشکال مختلفی در سراسر جهان یافت می شود.
در طبقه بندی، مواد معدنی فلزی و مواد معدنی غیرفلزی چه تفاوت هایی باهم دارند؟
در راستای طبقه بندی مواد معدنی، تفاوت اصلی بین مواد معدنی فلزی و مواد معدنی غیرفلزی این است که کانی های فلزی معمولاً از سنگ معدن به دست می آیند در حالی که کانی های غیرفلزی از سنگ ها و کانی های صنعتی تهیه می شوند.از این رو برای تشخیص دقیق تر و تخصصی تر از مشاوره تخصصی معدن استفاده نمایید.
- کانیهای فلزی کانیهایی هستند که عناصر فلزی به صورت خام در آنها وجود دارد اما کانیهای غیرفلزی فاقد هرگونه ماده فلزی هستند.
- هنگامی که کانیهای فلزی ذوب میشوند، محصول جدیدی تشکیل میشود اما پس از ذوب کانیهای غیرفلزی، هیچ محصول جدیدی بدست نمیآید.
- کانیهای فلزی معمولاً در سنگ های آذرین و دگرگونی یافت می شوند اما کانیهای غیرفلزی اغلب در کوه های چین خورده جوان و سنگ های رسوبی یافت می شوند.
- کانی های فلزی قابلیت چکش خواری و شکل پذیری بالایی دارند اما کانی های غیرفلزی فاقد قابلیت چکش خواری و شکل پذیری هستند و این مواد معدنی به راحتی تجزیه می شوند.
- کانیهای فلزی عموماً درخشندگی دارند اما کانی های غیرفلزی هیچ گونه درخشندگی و تابشی ندارند.
بررسی و دلایل انتخاب نوع ماشین آلات سنگ شکن
۴ نوع اصلی طبقه بندی مواد معدنی طبق قانون معادن کشور
طبقه بندی اول
مواد معدنی همچون سنگ آهک، سنگ گچ، شن و ماسه معمولی، خاک رس معمولی، صدف دریائی، پوکه معدنی، نمک آبی و سنگی، مارن، سنگ لاشه ساختمانی و…
طبقه بندی دوم
مواد معدنی همچون آهن، طلا، کرم، قلع، جیوه، سرب، روی، مس، تیتان، آنتیموان، مولیبدن، کبالت، تنگستن، کادمیوم و سایر فلزات، نیترات ها، فسفات ها، براتها، نمک های قلیائی، سولفات ها، کربنات ها، کلرورها، میکا، گرافیت، تالک، کائولن، نسوزها، فلدسپات، سنگ و ماسه سیلیسی، پرلیت، دیاتومیت، زئولیت، بوکسیت، خاک سرخ، خاک زرد، خاک های صنعتی، سنگ های قیمتی و نیمه قیمتی مانند الماس، زمرد، یاقوت، یشم، فیروزه، انواع عقیق، انواع سنگهای تزئینی و نما، انواع زغال سنگها و شیل های غیر نفتی
طبقه بندی سوم
کلیه هیدروکربورها همانند:نفت خام، گاز طبیعی، قیر، پلمه، سنگ های نفتی، سنگ آسفالت طبیعی و ماسههای آغشته به نفت، به استثنای ذغال سنگ
طبقه بندی چهارم
کلیه مواد پرتوز
صفر تا صد کانی های معدنی، ویژگی و کاربرد آن ها
ساختار مواد معدنی چگونه است؟
ساختار مواد معدنی یک جامد غیر آلی و کریستالی شفاف است که توسط فرآیندهای طبیعی تشکیل شده و دارای ترکیب شیمیایی مشخصی است. طبقه بندی مواد معدنی را می توان با خواص فیزیکی مشخصه آنها مانند ساختار کریستالی، سختی، رگه ها و شکافندگی انجام داد.
صنم پناهی
سلام باتشکر از مطالب خوبتان
کانیهای فلزی کانیهایی هستند که عناصر فلزی به صورت خام در آنها وجود دارد اما کانیهای غیرفلزی فاقد هرگونه ماده فلزی هستند
عالی خیلی به دردم خورد سپاس از زحمات شما
اروم ماشین صنعت
خواهش میکنیم موفق باشید